امکان‌سنجی استفاده از ذرات میکرو حباب‌های پایدار با خواص رئولوژی کنترل شده در حفاری مخازن کم فشار

Abstract

حفاری مخازن کم فشار، با مشکلات فنی و اقتصادی زیادی همراه است، به‌گونه‌ای که توسعه این میادین را غیراقتصادی می‌نماید. یکی از عمده مشکلات حفاری این چاه‌ها، هرزروی‌های کنترل ناپذیر در شکاف‌ها می‌باشد. امروزه در تکنولوژی‌های نوین حفاری از میکروحباب‌های پایدار با قطر بین 10 تا µm 100 به‌همراه پلیمر جهت رفع این مشکل استفاده می‌گردد. خصوصیات منحصر به فرد سیال پایه آبی شامل میکروحباب، یک اتصال درونی الاستیک، سفت و غیر جامد در شبکه حفرات و شکستگی‌ها ایجاد می‌کند که باعث می‌شود نفوذ عمقی با استفاده از حباب‌های ریز هوا به حداقل برسد. این انسداد میکرونی به سادگی با جریان معکوس مخزن، هنگامی که تولید شروع می‌شود، شسته شده و از بین می‌رود و باعث کاهش هزینه‌های مربوط به فرآیندهای تحریک چاه می‌گردد. این سیالات غیر نیوتنی بوده و گرانروی ظاهری آنها در مقایسه با سیالات حفاری پایه آبی بیشتر است. رفتار آنها مشابه سیال حفاری شبه پلاستیک است و می‌توان آنها را با قانون توانی مدل کرد. نتایج تحقیقات در این مطالعه بر روی خصوصیات رئولوژیکی سیال پایه آبی شامل میکروحباب با غلظت‌های متفاوتی از پلیمر و سورفکتانت نشان می‌دهد که با افزایش غلظت سورفکتانت، گرانروی میکروحباب‌ها و اندازه ریزحباب‌ها در صورت ثابت ماندن غلظت پلیمر افزایش می‌یابد. همچنین اندازه حباب‌ها با افزایش غلظت پلیمر در یک مقدار ثابت از سورفکتانت کاهش می‌یابد.